JP2016037072A - 車両下部構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】オブリーク衝突の場合でも、斜め後方側へ向かう荷重伝達を効果的に得ることができる車両下部構造を提供する。【解決手段】補強部材70は、一方のトンネル下リインフォースメント24に連結されると共に後方側へ向かって他方のトンネル下リインフォースメント26に連結されている。このため、当該補強部材70へ伝達された衝撃荷重(F)は、斜め後方側へ向かって一方のトンネル下リインフォースメント24から他方のトンネル下リインフォースメント26へ伝達される。つまり、オブリーク衝突の場合でも、斜め後方側へ向かう荷重伝達を効果的に得ることができる。【選択図】図6
Description
本発明は、車両下部構造に関する。
下記の特許文献1には、フロントフロア(床部)の車両幅方向の中央部に車両前後方向に沿ってフロアトンネル(トンネル部)が延在され、当該フロアトンネルの前端部側の上下方向の中央部に、三角形の穴部が複数形成された四角形状の補強プレートを備えた技術が開示されている。
例えば、サイドメンバの車両幅方向の外側からの斜め衝突(オブリーク衝突)では、当該サイドメンバから車両の斜め方向に沿って大きな衝撃荷重が入力される。この場合、上記構造では、サイドメンバとフロアトンネルとが直接連結されていないため、サイドメンバからフロアトンネルへ衝撃荷重が効果的に伝達されない可能性がある。
一方、特許文献2には、フロントサイドフレームの後端部から延長部(サイドメンバ)が延長され、当該延長部の後部とトンネルフレーム(トンネル部)とを連結する第1芯材(連結部)が設けられた技術が開示されている。この場合、延長部からの衝撃荷重は当該第1芯材を介してトンネルフレームへ伝達されることになる。
例えば、この特許文献2に記載された技術を上記特許文献1に記載された技術に適用させると、所謂オブリーク衝突の場合、第1芯材を介して延長部からトンネルフレームへ伝達された衝撃荷重は、当該トンネルフレームを介して補強プレートへ伝達されることになる。
しかしながら、当該補強プレートは上述のように、三角形の穴部が複数形成された四角形状を成しているため、フロアトンネルに大きな衝撃荷重が伝達された場合、フロアトンネル間の荷重伝達が効果的に作用しない可能性がある。
本発明は、上記事実を考慮し、オブリーク衝突の場合でも、斜め後方側へ向かう荷重伝達を効果的に得ることができる車両下部構造を得ることが目的である。
請求項1に記載する本発明の車両下部構造は、車室の床部の車両幅方向の中央部において、車両上下方向の上方側へ突設されかつ車両前後方向に延在されたトンネル部と、前記床部の下面側に結合され、前記トンネル部の車両幅方向の外側に配置されて、車両前後方向にそれぞれ延在された一対のトンネルリインフォースメントと、前記トンネルリインフォースメントの車両幅方向の外側に配置され車両前後方向に沿って設けられたサイドメンバと、前記トンネルリインフォースメントの車両前後方向の前端部から延出され又は当該トンネルリインフォースメントの車両前後方向の前端部に設けられ、前記トンネルリインフォースメントと前記サイドメンバとを連結させる連結部と、車両前後方向の前部側が一方のトンネルリインフォースメント側にある前記連結部に結合され、車両前後方向の後部側が他方のトンネルリインフォースメントに結合された補強部材と、を有している。
請求項1に記載する本発明の車両下部構造では、車室の床部の車両幅方向の中央部にトンネル部が設けられており、当該トンネル部は、車両上下方向の上方側へ突設され、かつ車両前後方向に延在されている。床部の下面側には、トンネル部の車両幅方向の外側に一対のトンネルリインフォースメントが結合されており、当該トンネルリインフォースメントは車両前後方向にそれぞれ延在している。また、トンネルリインフォースメントの車両幅方向の外側にはサイドメンバが配置されており、当該サイドメンバは車両前後方向に沿ってそれぞれ設けられている。
ここで、トンネルリインフォースメントの車両前後方向の前端部からは連結部が延出され、又はトンネルリインフォースメントの車両前後方向の前端部には連結部が設けられている。そして、当該連結部によって、トンネルリインフォースメントとサイドメンバとが連結されている。
また、補強部材の車両前後方向の前部側は、一方のトンネルリインフォースメント側にある連結部と結合され、補強部材の車両前後方向の後部側は、他方のトンネルリインフォースメントと結合される。つまり、補強部材は、トンネル部の延在方向(車両前後方向)に対して斜めに配設されることになる。
所謂オブリーク衝突の場合、例えば、一方のトンネルリインフォースメント側にあるサイドメンバから車両の斜め方向に沿って大きな衝撃荷重が入力される。本発明では、サイドメンバへ衝撃荷重が入力されると、当該サイドメンバから連結部へ衝撃荷重が伝達される。この連結部には、補強部材の車両前後方向の前部側が結合されているため、当該補強部材へ伝達された衝撃荷重は、斜め後方側へ向かって、一方のトンネルリインフォースメントから他方のトンネルリインフォースメントへ伝達される。つまり、当該衝撃荷重は、トンネル部を越えて衝突側とは反対側のトンネルリインフォースメントへ伝達される。
請求項2に記載する本発明の車両下部構造は、車室の床部の車両幅方向の中央部において、車両上下方向の上方側へ突設されかつ車両前後方向に延在されたトンネル部と、前記床部の上面側に結合され、前記トンネル部の車両幅方向の外側に配置されて、車両前後方向にそれぞれ延在された一対のトンネルリインフォースメントと、前記トンネルリインフォースメントの車両幅方向の外側に配置され車両前後方向に沿って設けられたサイドメンバと、前記トンネルリインフォースメントの車両前後方向の前端部から延出され又は当該トンネルリインフォースメントの車両前後方向の前端部に設けられ、前記トンネルリインフォースメントと前記サイドメンバとを連結させる連結部と、前記床部の下面側において、車両前後方向の前部側が一方のトンネルリインフォースメント側にある前記連結部と平面視で重なる位置で前記床部に結合され、車両前後方向の後部側が他方のトンネルリインフォースメントと平面視で重なる位置で当該床部に結合された補強部材と、を有している。
請求項2に記載する本発明の車両下部構造では、車室の床部の車両幅方向の中央部にトンネル部が設けられており、当該トンネル部は、車両上下方向の上方側へ突設され、かつ車両前後方向に延在されている。床部の上面側には、トンネル部の車両幅方向の外側に一対のトンネルリインフォースメントが結合されており、当該トンネルリインフォースメントは車両前後方向にそれぞれ延在している。また、トンネルリインフォースメントの車両幅方向の外側にはサイドメンバが配置されており、当該サイドメンバは車両前後方向に沿ってそれぞれ設けられている。
ここで、トンネルリインフォースメントの車両前後方向の前端部からは連結部が延出され、又はトンネルリインフォースメントの車両前後方向の前端部には連結部が設けられており、当該連結部によって、トンネルリインフォースメントとサイドメンバとが連結されている。
また、床部の下面側において、補強部材の車両前後方向の前部側は一方のトンネルリインフォースメント側にある連結部と平面視で重なる位置で床部に結合され、補強部材の車両前後方向の後部側は、他方のトンネルリインフォースメントと平面視で重なる位置で床部に結合される。つまり、補強部材は、トンネル部の延在方向(車両前後方向)に対して斜めに配設されることになる。
本発明では、サイドメンバへ衝撃荷重が入力されると、当該サイドメンバから連結部へ衝撃荷重が伝達される。この連結部には、補強部材の車両前後方向の前部側が結合されているため、当該補強部材へ伝達された衝撃荷重は、床部を介して、斜め後方側へ向かって、一方のトンネルリインフォースメントから他方のトンネルリインフォースメントへ伝達される。つまり、当該衝撃荷重は、床部を介して、トンネル部を越えて衝突側とは反対側のトンネルリインフォースメントへ伝達される。
請求項3に記載する本発明の車両下部構造は、請求項1又は請求項2に記載する本発明の車両下部構造において、前記補強部材は、前記一対のトンネルリインフォースメントに対してそれぞれ設けられ、互いに交差している。
請求項3に記載する本発明の車両下部構造では、補強部材は、一対のトンネルリインフォースメントに対してそれぞれ設けられ互いに交差しているため、トンネル部において車両幅方向に沿って作用するせん断力に対してトンネル部の変形を抑制することができる。
請求項4に記載する本発明の車両下部構造は、請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の記載する本発明の車両下部構造において、前記床部の車両幅方向の両側に配置され、車両前後方向に沿ってそれぞれ延在された一対のロッカと、前記ロッカと前記トンネル部とを車両幅方向に連結するフロアクロスメンバと、をさらに備え、前記補強部材の車両前後方向の後部側が結合された第1結合部と前記フロアクロスメンバの前記トンネル部との第2結合部とが平面視で重なっている。
請求項4に記載する本発明の車両下部構造では、床部の車両幅方向の両側に一対のロッカが配置されており、当該ロッカは車両前後方向に沿ってそれぞれ延在されている。また、ロッカとトンネル部とはフロアクロスメンバによって車両幅方向に連結されている。ここで、例えば、補強部材の車両前後方向の後部側において他方のトンネルリインフォースメントに結合された第1結合部とフロアクロスメンバにおいてトンネル部と接合された第2結合部とは平面視で重なっている。
このため、例えば、補強部材を介して一方のトンネルリインフォースメントから他方のトンネルリインフォースメントへ伝達された衝撃荷重の一部は、補強部材の第1結合部及びフロアクロスメンバの第2結合部を介して、当該フロアクロスメンバへ分散される。そして、このフロアクロスメンバを介してロッカ側へ伝達させることができる。
なお、ここでの「重なっている」は、厳密な意味における「重なっている」ではなく、「略重なっている」のことであり、補強部材からフロアクロスメンバへ衝突荷重を伝達させることができる範囲内であれば平面視において多少のズレは許容されるという意味である。
請求項5に記載する本発明の車両下部構造は、請求項1〜請求項4の何れか1項に記載する本発明の車両下部構造において、前記補強部材は中空の矩形断面形状の部材として構成され、前記中空部分には断面剛性を上げる補強部が設けられている。
請求項5に記載する本発明の車両下部構造では、補強部材は中空の矩形断面形状の部材として構成されており、当該中空部分には断面剛性を上げる補強部が設けられているため、補強部材において、軽量化を図ると共に断面剛性を上げることができる。
以上、説明したように、請求項1に係る車両下部構造は、オブリーク衝突の場合でも、斜め後方側へ向かう荷重伝達を効果的に得ることができる、という優れた効果を有する。
請求項2に係る車両下部構造は、オブリーク衝突の場合でも、斜め後方側へ向かう荷重伝達を効果的に得ることができる、という優れた効果を有する。
請求項3に係る車両下部構造は、トンネル部の変形を抑制することができる、という優れた効果を有する。
請求項4に係る車両下部構造は、衝撃荷重を分散させることができる、という優れた効果を有する。
請求項5に係る車両下部構造は、軽量化を図ると共に断面剛性を向上させることができる、という優れた効果を有する。
本発明の実施形態に係る車両下部構造について図面に基づいて説明する。なお、各図に適宜記す矢印FR、矢印UP、矢印RH、及び矢印LHは、それぞれ本発明の一実施形態に係る車両下部構造10が適用された車両の前方向、上方向、右方向及び左方向を示している。以下、単に前後、上下、左右の方向を用いて説明する場合は、特に断りのない限り、車両前後方向の前後、車両上下方向の上下、前方向を向いた場合の左右を示すものとする。
(車両下部構造の構成)
まず、本実施の形態に係る車両下部構造の構成について説明する。図1には、本実施形態に係る車両下部構造10の底面図が示されており、図2には、本実施形態に係る車両下部構造10を斜め前方側かつ下方側から見た斜視図が示されている。
まず、本実施の形態に係る車両下部構造の構成について説明する。図1には、本実施形態に係る車両下部構造10の底面図が示されており、図2には、本実施形態に係る車両下部構造10を斜め前方側かつ下方側から見た斜視図が示されている。
図2に示されるように、車両前部12にはエンジンルーム14が設けられており、当該エンジンルーム14はダッシュパネル16(後述する)によって車室18と区画されている。車室18の床部を構成するフロアパネル20は、鋼板などの薄板部品で形成されており、車両前後方向及び車両幅方向に沿って延在されている。
フロアパネル20の車両幅方向の中央部には、当該フロアパネル20の上面20Aに対して上方へ向かって突設されたトンネル部22が車両前後方向に沿って延在している。また、トンネル部22は、車両幅方向に沿って切断したときの断面形状が下方側に開口する略逆U字状を成し、上壁部22Aと当該上壁部22Aの左右に位置する一対の側壁部22Bとを備えている。なお、ここでのトンネル部22はフロアパネル20と一体に形成されているが、例えば、フロアパネル20とトンネル部22とが別部材で形成されて溶接等によって両者が結合されることによって一体化される構成であってもよい。
一方、ダッシュパネル16は、フロアパネル20の前部に設けられている。なお、このダッシュパネル16は、1部品で形成されていても良いし、ダッシュパネル16の上部を構成し縦壁を有するアッパ部分16Aと、ダッシュパネル16の下部を構成しフロアパネル20と結合されるロア部分16Bと、の2部品で構成されていても良い。さらに、当該ロア部分16Bがフロアパネル20と一体形成されていても良い。
ここで、フロアパネル20の下方側かつトンネル部22の車両幅方向の外側には、当該フロアパネル20の下面20Bに対して下方へ向かって突設されたトンネル下リインフォースメント24、26が車両前後方向に沿って延在されている。当該トンネル下リインフォースメント24、26は、車両幅方向に沿って切断したときの断面形状が上方側に開口する略U字状を成しており、下壁部28と当該下壁部28の左右に位置する側壁部30、32とを備えている。
トンネル下リインフォースメント24、26におけるトンネル部22の内側に位置する側壁部30は、トンネル部22の側壁部22Bの内面22B1と対向して、トンネル部22の側壁部22Bに対して溶接等により結合されている。
また、トンネル下リインフォースメント24、26の側壁部32の上端部からは、フロアパネル20の下面20Bと対向して外側へ折れ曲がる外フランジ32Aが延出されており、外フランジ32Aは、フロアパネル20の下面20Bに対して溶接等により結合されている。
これにより、当該トンネル下リインフォースメント24、26は、フロアパネル20との間で閉断面部(図示省略)が形成されている。このように閉断面部が形成されることによって、骨格部材としての断面剛性が確保される。なお、他の部材において形成される閉断面部においてもこれと略同じである。
さらに、図1に示されるように、トンネル下リインフォースメント24、26の前端部24A、26Aからは、前方側へ向かうにつれて車両幅方向の外側へ向かう連結部34、36がそれぞれ延出されている。この連結部34、36の先端部は、後述するフロントサイドメンバ38、40の後端部38A、40Aからそれぞれ延出されたサイドメンバ42、44の側壁部58の形状に沿ってそれぞれ形成されており、サイドメンバ42、44の側壁部58に対して溶接等によりそれぞれ結合されている。当該連結部34により、トンネル下リインフォースメント24とサイドメンバ42とが連結され、連結部36により、トンネル下リインフォースメント26とサイドメンバ44とが連結される。
一方、図2に示されるように、フロアパネル20の車両幅方向の両側には、ロッカ48が車両前後方向に沿ってそれぞれ延在されている。各ロッカ48は、車両幅方向の外側に配置されたロッカアウタパネル50と、車両幅方向の内側に配置されたロッカインナパネル52と、を含んで構成されている。ロッカアウタパネル50及びロッカインナパネル52は、互いに向き合う側が開放された断面略ハット状に形成されており、上下一対のフランジ部50A、52A同士が溶接で結合されることで、車両前後方向に延在する閉断面部54が形成されている。
ところで、ダッシュパネル16の前方側には、車両幅方向で、トンネル下リインフォースメント24とロッカ48の間にフロントサイドメンバ38が配置され、トンネル下リインフォースメント26とロッカ48の間にフロントサイドメンバ40が配置されている。
各フロントサイドメンバ38、40は、車両前後方向に沿って延在されており、フロントサイドメンバ38、40の後端部38A、40Aの上部は、ダッシュパネル16に対して溶接等によりそれぞれ結合されている。一方、フロントサイドメンバ38、40の後端部38A、40Aの下部からは、ダッシュパネル16の下部側の形状に合わせて後方側へ向かうにつれて下方側へ向かうと共に、下に凸となるように湾曲するサイドメンバ42、44が設けられている。
このサイドメンバ42、44は、フロアパネル20の下方側において後方側へ向かって略水平に延出されている。以下、ダッシュパネル16を間において、前方側をフロントサイドメンバ38、40といい、後方側をサイドメンバ42、44という。
サイドメンバ42、44は、車両幅方向に沿って切断したときの断面形状が上方側に開口する略U字状を成しており、当該サイドメンバ42、44は、下壁部56及び一対の側壁部58を含んで構成されている。サイドメンバ42、44の側壁部58における上端部からは、車両幅方向の外側へ向かって折れ曲がる外フランジ部(図示省略)がそれぞれ延出されており、当該外フランジ部はフロアパネル20の下面20Aに対してそれぞれ溶接等により結合されている。これにより、当該サイドメンバ42、44は、フロアパネル20との間で閉断面部(図示省略)が形成される。
また、フロアパネル20の上面20Aには、ダッシュパネル16の後方側において、ロッカ48とトンネル部22との間を車両幅方向に沿ってフロアクロスメンバ59(図7参照) が設けられている。このフロアクロスメンバ59は、車両前後方向に沿って複数(ここでは2つ)配置されており、トンネル部22を間に置いてフロアパネル20の左右に設けられている。なお、前側に配置されたフロアクロスメンバ59は、平面視でサイドメンバ42、44とは重なっていないが、平面視で当該サイドメンバ42、44と重なるように配置されてもよい。
また、前側及び後側のフロアクロスメンバ59は、車両前後方向に沿って切断したときの断面形状が下方側に開口する略逆U字状を成しており、上壁部59Aと当該上壁部59Aの前後に位置する前壁部59B、後壁部59Cとをそれぞれ備えている。前壁部59Bの下端部からは前方へ向かって折れ曲がる前フランジ部59B1が延出されており、後壁部59Cの下端部からは後方へ向かって折れ曲がる後フランジ部59C1が延出されている。そして、前フランジ部59B1及び後フランジ部59C1は、フロアパネル20の上面24Bにそれぞれ溶接等により結合されている。これにより、当該フロアクロスメンバ59は、フロアパネル20との間で閉断面部21が形成される。
また、前側及び後側のフロアクロスメンバ59のロッカ48側では、上壁部59A、前壁部59B及び後壁部59Cの外端部から当該フロアクロスメンバ59の長手方向に対して略直交する方向に沿って外側へ折れ曲がる外フランジ部59Dが延出されている。この外フランジ部59Dは、フロアクロスメンバ59の長手方向から見て下方側に開口する略逆U字状を成しており、ロッカインナパネル52に対して溶接等により結合されている。
一方、フロアクロスメンバ59のトンネル部22側では、上壁部59A、前壁部59B及び後壁部59Cの外端部から当該フロアクロスメンバ59の長手方向に対して略直交する方向に沿って外側へ折れ曲がる外フランジ部59Eが延出されている。この外フランジ部59Eは、フロアクロスメンバ59の長手方向から見て下方側に開口する略逆U字状を成しており、トンネル部22の側壁部32に溶接等により結合されている(第2結合部61)。つまり、フロアクロスメンバ59は、ロッカ48とトンネル部22とを車両幅方向に連結している。
また、図1に示されるように、サイドメンバ42、44の前部(ダッシュパネル16側)とロッカ48の前部との間には、車両幅方向に沿ってアウタトルクボックス60がそれぞれ延在されている。アウタトルクボックス60は、車両前後方向に沿って切断したときの断面形状が上方側に開口する略U字状を成しており、フロアパネル20の下面20Aとの間で閉断面部(図示省略)が形成される。
また、アウタトルクボックス60の一端部は、ロッカインナパネル52に対して溶接等により結合されており、アウタトルクボックス60の他端部は、サイドメンバ42、44の側壁部58及びダッシュパネル16に対して溶接等により結合されている。そして、当該アウタトルクボックス60は、後方側へ向かうにつれて車両幅方向の外側へ傾斜するように形成されている。
また、アウタトルクボックス60はロッカ48側よりもサイドメンバ42、44及びダッシュパネル16側の方が、図示しない閉断面部の断面積が大きくなるように設定されている。これにより、ダッシュパネル16及びアウタトルクボックス60へ入力された衝撃荷重をサイドメンバ42、44及びロッカ48側へ伝達可能としている。
前述のように、連結部34、36の先端部34A、36Aは、サイドメンバ42、44の側壁部58に対して溶接等によりそれぞれ結合されている。ここで、連結部34、36は、トンネル下リインフォースメント24、26と一体に形成されているため、トンネル下リインフォースメント24、26の下壁部28、側壁部30、32と連結部34、36の下壁部、側壁部とは連続して形成されている。しかし、説明の便宜上、トンネル下リインフォースメント24、26の下壁部28、側壁部30、32と区別するため、連結部34、36では、下壁部62、側壁部64、66とする。
図2に示されるように、連結部34、36の下壁部62の前端部は、サイドメンバ42、44の側壁部58に対して溶接等によりそれぞれ結合されている。具体的には、連結部34、36の下壁部62の前端部からは、下方へ向かって折れ曲がる下フランジ部62Aがそれぞれ延出されている。また、連結部34、36の側壁部64の前端部からは、前方へ向かって折れ曲がる前フランジ部64Aがそれぞれ延出され、側壁部66の前端部からは、後方へ向かって折れ曲がる後フランジ部66Aがそれぞれ延出されている。これらの下フランジ部62A、前フランジ部64A及び後フランジ部66Aがそれぞれサイドメンバ42、44の側壁部58に溶接等により結合される。
ここで、図3(A)に示されるように、一方のトンネル下リインフォースメント24側の連結部34の下壁部62には、長板状の補強部材70の前端部70Aがボルト74又は溶接等により結合されている(第3結合部65)。つまり、補強部材70の前端部70Aが平面視で連結部34の下壁部62に略重なっている。そして、補強部材70の後端部70Bは、他方のトンネル下リインフォースメント26の下壁部28にボルト74又は溶接等により結合されている(第1結合部63)。
一方、他方のトンネル下リインフォースメント26側の連結部36の下壁部62には、長板状の補強部材72の前端部72Aがボルト74又は溶接等により結合されている(第3結合部65)。つまり、補強部材72の前端部72Aが平面視で連結部36の下壁部62に略重なっている。そして、補強部材72の後端部72Bは、一方のトンネル下リインフォースメント24の下壁部28にボルト74又は溶接等により結合されている(第1結合部63)。
また、補強部材70と補強部材72は互いに交差しており、補強部材70と補強部材72の交点Pはトンネル部22の車両幅方向の略中央部となるように配置されている。つまり、本実施形態では、平面視で略X字状を成すX型部材68がトンネル下リインフォースメント24、26に架け渡されている。
そして、本実施形態では、補強部材70のトンネル下リインフォースメント26との第1結合部63は、フロアクロスメンバ59とトンネル下リインフォースメント26との第2結合部61と平面視で略重なっている。また、補強部材72のトンネル下リインフォースメント24との第1結合部63は、フロアクロスメンバ59とトンネル下リインフォースメント24との第2結合部61と平面視で略重なっている。
また、図4(B)に示されるように、補強部材70、72は、長手方向に対して直交する幅方向に沿った断面が略矩断面形状を成しており、それぞれ中空部76が設けられている。この中空部76内には、断面剛性を上げる補強部としての区画壁78が設けられており、区画壁78は、例えば、当該中空部76の断面積を幅方向で略半分(76A、76B)にしている。
そして、図5に示されるように、X型部材68において、例えば、補強部材72は補強部材73Aと補強部材73Bとによって構成されており、補強部材72の長手方向の略中央部で分断されている。補強部材73Aの後端部からは、補強部材70の下壁部70Cに対向するフランジ部73A1、補強部材70の側壁部70Dに対向するフランジ部(図示省略)がそれぞれ張り出している。
一方、補強部材73Bの前端部からは、補強部材70の下壁部70Cに対向するフランジ部73B1、補強部材70の側壁部70Eに対向するフランジ部73B2がそれぞれ張り出している。これらの補強部材73Aのフランジ部73A1等及び補強部材73Bのフランジ部73B1、73B2が補強部材70にそれぞれ溶接されることによって、補強部材73A及び補強部材73Bで構成された補強部材72が補強部材70に対して一体化されている。
(車両下部構造の作用・効果)
図1に示されるように、本実施形態では、トンネル下リインフォースメント24、26の前端部24A、26Aから連結部34、36がそれぞれ延出されている。そして、当該連結部34、36はサイドメンバ42、44にそれぞれ連結されている。また、一方のトンネル下リインフォースメント24側の連結部34の下壁部62には、長板状の補強部材70の前端部70Aがボルト74又は溶接等により結合されている(第3結合部65)。また、補強部材70の後端部70Bは他方のトンネル下リインフォースメント26に結合されている(第1結合部63)。
図1に示されるように、本実施形態では、トンネル下リインフォースメント24、26の前端部24A、26Aから連結部34、36がそれぞれ延出されている。そして、当該連結部34、36はサイドメンバ42、44にそれぞれ連結されている。また、一方のトンネル下リインフォースメント24側の連結部34の下壁部62には、長板状の補強部材70の前端部70Aがボルト74又は溶接等により結合されている(第3結合部65)。また、補強部材70の後端部70Bは他方のトンネル下リインフォースメント26に結合されている(第1結合部63)。
図6に示されるように、フロントサイドメンバ38の車両幅方向の外側からの斜め衝突、所謂オブリーク衝突の場合、フロントサイドメンバ38、サイドメンバ42から車両11の斜め方向に沿って大きな衝撃荷重(F)が入力される。本実施形態では、サイドメンバ42へ衝撃荷重(F)が入力されると、当該サイドメンバ42に結合された連結部34へ衝撃荷重(F1)が伝達される。この連結部34を介してトンネル下リインフォースメント24の前端部24Aへ衝撃荷重が伝達される。
ここで、一方のトンネル下リインフォースメント24側の連結部34の下壁部62には、長板状の補強部材70の前端部70Aがボルト74又は溶接等により結合されている(第3結合部65)。このため、連結部34へ伝達された衝撃荷重(F1)は、第3結合部65を介して、当該トンネル下リインフォースメント24の後方側へ伝達(荷重;F2)されると共に、補強部材70へ伝達(荷重;F3)される。つまり、当該衝撃荷重(F1)は、荷重F2、F3へ分散されることになる。
ここで、補強部材70はトンネル下リインフォースメント24とトンネル下リインフォースメント26の間を跨いでそれぞれ結合されているため、当該トンネル下リインフォースメント24、26を介してトンネル部22の後方側へ荷重F5が伝達される。
なお、サイドメンバ42へ衝撃荷重(F)が入力されると、衝撃荷重(F)の一部はアウタトルクボックス60へ分散(荷重;F8)され、当該アウタトルクボックス60を介して、ロッカ48へ伝達(荷重;F9)される。
また、補強部材70は、一方のトンネル下リインフォースメント24に連結されると共に後方側へ向かって他方のトンネル下リインフォースメント26に連結されている。このため、当該補強部材70へ伝達された衝撃荷重(F3)は、斜め後方側へ向かって一方のトンネル下リインフォースメント24から他方のトンネル下リインフォースメント26へ伝達(荷重;F3)される。つまり、当該衝撃荷重F3は、トンネル部22を越えて、衝突側(ここでは右側)とは反対側(ここでは左側)のトンネル下リインフォースメント26へ伝達される。
また、本実施形態では、補強部材70のトンネル下リインフォースメント26との第1結合部63は、フロアクロスメンバ59とトンネル下リインフォースメント26との第2結合部61と平面視で略重なっている。このため、補強部材70へ伝達された衝撃荷重(F3)は、第1結合部63を介してトンネル下リインフォースメント26の後方側へ伝達(F5)されると共に、第2結合部61を介してフロアクロスメンバ59へ伝達(F6)され、ロッカ48へ伝達(F7)される。つまり、当該衝撃荷重(F3)は、荷重F4、F5、F6へ分散されることになる。
このように、本実施形態によれば、オブリーク衝突の場合でも、斜め後方側へ向かう荷重伝達を効果的に得ることができる。なお、図示はしないが、例えば、フロントサイドメンバ40、サイドメンバ44から車両11の斜め方向に沿って大きな衝撃荷重が入力され場合も、上記と同様である。また、本実施形態における「略重なっている」は、例えば、補強部材70、72からフロアクロスメンバ59へ衝突荷重を伝達させることができる範囲内であれば平面視において多少のズレは許容されるという意味である。
一方、例えば、図10(A)に示されるように、補強部材200がトンネル部202を車両幅方向に沿って配設された場合、図10(B)に示されるように、オブリーク衝突により、ダッシュパネル204から車両206の斜め方向に沿って大きな衝撃荷重(F)が入力されると、当該補強部材200は締結部208を中心に回転してしまい、トンネル部202が変形してしまう。
これに対して、本実施形態では、図1に示されるように、補強部材70、72は、それぞれ斜め後方側へ向かってトンネル部22を跨いで配設されている。このため、トンネル部22において車両幅方向に沿って作用するせん断力に対して、当該トンネル部22の変形を抑制することができる。
さらに、本実施形態では、補強部材70、72は、一対のトンネル下リインフォースメント24、26に対してそれぞれ設けられ互いに交差するX型部材68であるため、トンネル部22において車両幅方向に沿って作用するせん断力に対して、当該トンネル部22の変形をさらに抑制することができる。
具体的に説明すると、X型部材68は、平面視で略X字状を成しているため、図3(A)に示されるように、トンネル下リインフォースメント24、26との締結点(ボルト74)によって、仮想枠体69が形成される。これにより、トンネル部22において車両幅方向に沿って作用するせん断力に対して、補強部材70、72の回転は抑制され、当該トンネル部22の変形をさらに抑制することができる。
さらに、本実施形態では、図4(B)に示されるように、補強部材70、72には中空部76が設けられ、当該中空部76内には区画壁78が設けられている。これにより、補強部材70、72において、軽量化を図ると共に断面剛性、強度を向上させることができる。なお、図4(A)に示されるように、補強部材70、72の中空部76内に必ずしも区画壁78を設ける必要はない。
(その他の実施形態)
(1)本実施形態では、図1に示されるように、連結部34、36は、トンネル下リインフォースメント24、26の前端部24A、26Aからそれぞれ延出され、当該トンネル下リインフォースメント24、26とは一体に形成されたものである。しかし、これ以外にも、トンネル下リインフォースメント24、26の前端部24A、26Aに別途連結部として別部材を連結させ、トンネル下リインフォースメント24、26と一体化させてもよい。
(1)本実施形態では、図1に示されるように、連結部34、36は、トンネル下リインフォースメント24、26の前端部24A、26Aからそれぞれ延出され、当該トンネル下リインフォースメント24、26とは一体に形成されたものである。しかし、これ以外にも、トンネル下リインフォースメント24、26の前端部24A、26Aに別途連結部として別部材を連結させ、トンネル下リインフォースメント24、26と一体化させてもよい。
(2)また、本実施形態では、図2に示されるように、フロアパネル20の下方側にトンネル下リインフォースメント24、26が設けられた例について説明したが、これに限るものではない。例えば、図7に示されるように、フロアパネル20の上側にトンネル上リインフォースメント90、92が設けられてもよい。
この場合、フロントサイドメンバ38、40の後端部38A、40Aとサイドメンバ42、44の前端部42A、44Aとは、ダッシュパネル16を間において、互いに対向された状態でそれぞれ当該ダッシュパネル16に結合される。また、図2では、フロントサイドメンバ38、40の後端部38A、40Aからサイドメンバ42、44が延出されているため、トンネル下リインフォースメント24、26から延出された連結部34、36をサイドメンバ42、44に結合させている。
しかし、図7で示す実施形態では、フロントサイドメンバ38、40とサイドメンバ42、44とはダッシュパネル16によって分断されている。一方、トンネル上リインフォースメント90と連結部34、トンネル上リインフォースメント92と連結部36はそれぞれ一体に形成されている。
このため、この実施形態では、トンネル上リインフォースメント90、連結部34とサイドメンバ42、及びトンネル上リインフォースメント92、連結部36とサイドメンバ44とがそれぞれ一体に形成されてもよい。この場合、フロントサイドメンバ38、40が請求項1に記載のサイドメンバに相当することになる。また、連結部34、36は、ダッシュパネル16を介してサイドメンバとしてのフロントサイドメンバ38、40に間接的に連結されることになる。なお、勿論、トンネル上リインフォースメント、連結部、サイドメンバは、部材毎に形成されてもよい。
また、本実施形態におけるトンネル上リインフォースメント90、92は、前述のトンネル下リインフォースメント24、26(図2参照)同様、フロアパネル20との間で閉断面が形成される。このため、当該トンネル上リインフォースメント90、92には、フロアパネル20が含まれると解される場合もある。この場合、例えば、連結部34、36が平面視でトンネル上リインフォースメント90、92と重なるフロアパネル20側に接合された場合、当該フロアパネル20はトンネル上リインフォースメント90、92の一部であるため、連結部34、36はトンネル上リインフォースメント90、92に接合されたと解釈される場合もある。
さらに、この実施形態では、フロアクロスメンバ59の長手方向の一端側(トンネル部22側)には、フロアクロスメンバ59の下部側に切欠き部59Fがそれぞれ設けられ、当該切欠き部59Fを貫通してトンネル上リインフォースメント90、92がそれぞれ配置される。
一方、この実施形態では、X型部材68は、平面視でトンネル上リインフォースメント90、92とそれぞれ重なる位置でフロアパネル20の下面20Bに対して溶接等により結合される。具体的には、X型部材68の一部を構成する補強部材70の前部は、トンネル上リインフォースメント92と平面視で略重なる位置でフロアパネル20の下面20Bに結合される。なお、補強部材70の前部は、平面視で連結部34、トンネル上リインフォースメント92及び連結部34と略重なってもよい。また、補強部材70の後部は、トンネル上リインフォースメント90と平面視で重なる位置でフロアパネル20の下面20Bに結合される。
また、X型部材68の他部を構成する補強部材72の前部は、トンネル上リインフォースメント90と平面視で重なる位置でフロアパネル20の下面20Bに結合される。なお、補強部材72の前部は、平面視で連結部36、トンネル上リインフォースメント90及び連結部36と略重なってもよい。また、補強部材72の後部は、トンネル上リインフォースメント92と平面視で重なる位置でフロアパネル20の下面20Bに結合される。
なお、このX型部材68は図示はしないが、ボルト等によってフロアパネル20に直接締結(結合)されてもよい。この場合、当該フロアパネル20には穴部が形成されることになる。このため、図示はしないが、例えば、ボルトを締結させるための台座となる有底円筒状のブラケットを4つ用い、当該ブラケットを溶接によりフロアパネル20に結合させ、各ブラケットの上面にX型部材68の補強部材70、72の前部、後部をそれぞれボルトで結合させる。これにより、フロアパネル20には穴部を形成させる必要がなくなり、当該穴部を形成させることによるフロアパネル20の剛性の低下を抑制することができる。
(3)また、本実施形態では、図5に示されるように、X型部材68において、補強部材73A及び補強部材73Bで構成された補強部材72を補強部材70に対して溶接することによって一体化させているが、X型部材68の形成方法としては、これに限るものではない。
(4)さらに、本実施形態では、図1に示されるように、X型部材68は、平面視で略X字状を成しているが、これに限るものではない。例えば、図8に示されるように、平面視でN字状を成すN型部材94を用いても良い。
具体的には、図9に示されるように、トンネル下リインフォースメント24とトンネル下リインフォースメント26の間を梁部材96、98が車両幅方向に沿ってトンネル部22を跨いで配設されている。そして、補強部材100の前端部を梁部材96と共にトンネル下リインフォースメント24側に固定し、補強部材100の後端部を梁部材98と共にトンネル下リインフォースメント24に固定する。つまり、補強部材100は梁部材96と梁部材98との間をトンネル部22を跨いだ状態で車両前後方向に沿った線に対して斜めに配設される。
図6に示されるように、フロントサイドメンバ38の車両幅方向の外側からの斜め衝突、所謂オブリーク衝突の場合、交差部材68では、フロントサイドメンバ38、サイドメンバ42から車両11の斜め方向に沿って大きな衝撃荷重(F)が入力されると、サイドメンバ42から連結部34を経て伝達された荷重F1は、荷重F2,F3に分散され、荷重F3はさらに荷重F4、F5、F6へ分散される。
図9に示されるように、N型部材94の場合は、サイドメンバ42から連結部34を経て伝達された荷重F1の一部は、さらに補強部材96を介して連結部36側へ伝達される。
そして、N型部材94の場合も、図3(B)に示されるように、トンネル下リインフォースメント24、26との締結点(ボルト74)によって、仮想枠体102が形成されるため、トンネル部22において車両幅方向に沿って作用するせん断力に対して、補強部材96、98の回転は抑制され、当該トンネル部22の変形をさらに抑制することができる。
(5)なお、N型部材94の形成方法としては、これに限るものではない。例えば、図3(B)では、補強部材100の前端部を補強部材96と共にトンネル下リインフォースメント24に固定し、補強部材100の後端部を補強部材98と共にトンネル下リインフォースメント24に固定している。これに対して、図3(C)では、補強部材100の前端部をトンネル下リインフォースメント24に固定し、補強部材100の後端部をトンネル下リインフォースメント24に固定している。これにより、締結点(ボルト74)が増え、N型部材94をより強固にトンネル下リインフォースメント24、26に固定することができる。これにより、トンネル部22の変形をさらに抑制することができる。
(6)また、本実施形態では、トンネル下リインフォースメント24、26とトンネル部22とは別体に形成されているが、両者は一体に形成されてもよく、さらには、トンネル下リインフォースメント24、26、トンネル部22及びフロアパネル20が一体に形成されるようにしてもよい。
(7)さらに、本実施形態では、フロアパネル20の車両幅方向の両側に本実施の形態に係る車両下部構造10が適用された例について説明したが、当該車両下部構造10はフロアパネル20の車両幅方向の片側だけに配設されてもよい。
(8)さらにまた、本実施形態では、交差部材68は、補強部材70及び補強部材72で構成しているが、補強部材70又は補強部材72で構成されてもよい。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に限定されるものでなく、一実施形態及び各種の変形例を適宜組み合わせて用いても良いし、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
10 車両下部構造
11 車両
18 車室
20 フロアパネル(床部)
20A 上面(床部の上面)
20B 下面(床部の下面)
22 トンネル部
24 トンネル下リインフォースメント(トンネルリインフォースメント)
24A 前端部(トンネルリインフォースメントの車両前後方向の前端部)
26 トンネル下リインフォースメント(トンネルリインフォースメント)
26A 前端部(トンネルリインフォースメントの車両前後方向の前端部)
34 連結部
36 連結部
38 フロントサイドメンバ(サイドメンバ)
40 フロントサイドメンバ(サイドメンバ)
42 サイドメンバ
44 サイドメンバ
48 ロッカ
59 フロアクロスメンバ
61 第2結合部
63 第1結合部
68 X型部材(補強部材)
70 補強部材
72 補強部材
73A 補強部材
73B 補強部材
76 中空部(中空部分)
78 区画壁(補強部)
90 トンネル上リインフォースメント(トンネルリインフォースメント)
92 トンネル上リインフォースメント(トンネルリインフォースメント)
94 N型部材(補強部材)
100 補強部材
11 車両
18 車室
20 フロアパネル(床部)
20A 上面(床部の上面)
20B 下面(床部の下面)
22 トンネル部
24 トンネル下リインフォースメント(トンネルリインフォースメント)
24A 前端部(トンネルリインフォースメントの車両前後方向の前端部)
26 トンネル下リインフォースメント(トンネルリインフォースメント)
26A 前端部(トンネルリインフォースメントの車両前後方向の前端部)
34 連結部
36 連結部
38 フロントサイドメンバ(サイドメンバ)
40 フロントサイドメンバ(サイドメンバ)
42 サイドメンバ
44 サイドメンバ
48 ロッカ
59 フロアクロスメンバ
61 第2結合部
63 第1結合部
68 X型部材(補強部材)
70 補強部材
72 補強部材
73A 補強部材
73B 補強部材
76 中空部(中空部分)
78 区画壁(補強部)
90 トンネル上リインフォースメント(トンネルリインフォースメント)
92 トンネル上リインフォースメント(トンネルリインフォースメント)
94 N型部材(補強部材)
100 補強部材
Claims (5)
- 車室の床部の車両幅方向の中央部において、車両上下方向の上方側へ突設されかつ車両前後方向に延在されたトンネル部と、
前記床部の下面側に結合され、前記トンネル部の車両幅方向の外側に配置されて、車両前後方向にそれぞれ延在された一対のトンネルリインフォースメントと、
前記トンネルリインフォースメントの車両幅方向の外側に配置され車両前後方向に沿って設けられたサイドメンバと、
前記トンネルリインフォースメントの車両前後方向の前端部から延出され又は当該トンネルリインフォースメントの車両前後方向の前端部に設けられ、前記トンネルリインフォースメントと前記サイドメンバとを連結させる連結部と、
車両前後方向の前部側が一方のトンネルリインフォースメント側にある前記連結部に結合され、車両前後方向の後部側が他方のトンネルリインフォースメントに結合された補強部材と、
を有する車両下部構造。 - 車室の床部の車両幅方向の中央部において、車両上下方向の上方側へ突設されかつ車両前後方向に延在されたトンネル部と、
前記床部の上面側に結合され、前記トンネル部の車両幅方向の外側に配置されて、車両前後方向にそれぞれ延在された一対のトンネルリインフォースメントと、
前記トンネルリインフォースメントの車両幅方向の外側に配置され車両前後方向に沿って設けられたサイドメンバと、
前記トンネルリインフォースメントの車両前後方向の前端部から延出され又は当該トンネルリインフォースメントの車両前後方向の前端部に設けられ、前記トンネルリインフォースメントと前記サイドメンバとを連結させる連結部と、
前記床部の下面側において、車両前後方向の前部側が一方のトンネルリインフォースメント側にある前記連結部と平面視で重なる位置で前記床部に結合され、車両前後方向の後部側が他方のトンネルリインフォースメントと平面視で重なる位置で当該床部に結合された補強部材と、
を有する車両下部構造。 - 前記補強部材は、前記一対のトンネルリインフォースメントに対してそれぞれ設けられ、互いに交差している請求項1又は請求項2に記載の車両下部構造。
- 前記床部の車両幅方向の両側に配置され、車両前後方向に沿ってそれぞれ延在された一対のロッカと、
前記ロッカと前記トンネル部とを車両幅方向に連結するフロアクロスメンバと、
をさらに備え、
前記補強部材の車両前後方向の後部側が結合された第1結合部と前記フロアクロスメンバの前記トンネル部との第2結合部とが平面視で重なっている請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の車両下部構造。 - 前記補強部材は中空の矩形断面形状の部材として構成され、前記中空部分には断面剛性を上げる補強部が設けられている請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の車両下部構造。
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